بهبود صداخفه‌‌كن انتهايي خودرو سايپا-تيبا 2 با هدف كاهش صداي برون‌رو، سامان‌دهي به طنين آن و افزايش توان پيشرانه

كارشناسي ارشد

در دهه‌‌هاي واپسين، هم‌گام با پيشرفت‌‌هاي صنعتي و گسترش به‌‌كارگيري فناوري‌‌هاي نوين، چالش آلودگي نوفه‌‌اي به يكي از بزرگ‌‌ترين دشواري‌‌هاي زيست‌‌محيطي بدل شده است. پيرو افزايش روزافزون شمار خودروها در آمدوشدهاي شهري و نقش پررنگي كه بر آلودگي نوفه‌‌اي دارند، بايستگي مهار نوفه آزاردهنده آن‌‌ها، بيش از گذشته به چشم مي‌‌آيد. سهم چشم‌‌گيري از سروصداي خودروهاي با پيشرانه احتراق داخلي، از راه سامانه برون‌‌بر دودشان به بيرون پراكنده مي‌‌شود و بنابراين بهبود كارايي صداخفه‌‌كن‌‌هاي خودرويي، مي‌‌تواند چاره‌‌اي بنيادين در راستاي بهبود كيفيت زندگي، به‌‌ويژه در شهرها باشد. از اين‌‌رو در بسياري از كشورها چون ايران، هنجارها و آيين‌‌نامه‌‌هايي در زمينه نوفه خودروها فراهم‌‌آوري و روزبه‌‌روز سخت‌‌گيرانه‌‌تر شده كه خودروسازها نيز به پيروي از آن‌‌ها واداشته شده‌‌اند. در پژوهش پيش‌‌رو كه انگيزه بهبود ساختار دروني صداخفه‌‌كن انتهايي خودرو سايپا تيبا-2 را در راستاي دست‌‌يابي به كاهش تراز نوفه خروجي از آن، افزايش توان ترمزي پيشرانه و نيز سامان‌‌ بخشيدن به طنين صداي برون‌رو دنبال مي‌‌كند، مجموعه نرم‌‌افزاري جي‌تي‌-سوييت براي شبيه‌‌سازي و تحليل هم‌‌زمان پيشرانه و گذرگاه برون‌‌رو دود، به‌‌ كار گرفته شده است. در گام نخست، به مدل‌‌سازي سه‌‌بعدي بخش‌‌هاي گوناگون گذرگاه برون‌رو دود چون صداخفه‌‌كن مياني و انتهايي و نيز لوله‌‌هاي رابط پرداخته شده و پس از جايگزيني آن‌‌ها در مدل پيشرانه دردسترس، فرايندهايي بنابر داده‌‌هاي آزمايشگاهي براي راستي‌‌آزمايي انجام شده است. پس از آن، متغيرهاي توصيف‌‌كننده صداخفه‌‌كن براي گزينش متغيرهاي ورودي در فرايندهاي بهينه‌‌سازي، در دو بخش 12 و 23 متغيري واكاوي حساسيت شده و سپس بنا به هدف‌هاي دل‌خواه، شش فرايند بهينه‌‌سازي هم‌زمان پنج‌متغيره بر پايه الگوريتم ژنتيك با رويكردهاي گوناگون بازشناسايي شده و اندازه‌‌هاي بهينه متغيرها، روي‌‌هم‌‌رفته پس از 1200 تكرار به‌دست‌آمده است. پي‌‌آيند فرايندهاي يادشده، دربرگيرنده بهبود 35/2 دسي‌‌بلي در تراز نوفه هم‌افزوده تمام‌‌مرتبه و 40/1 درصد افزايش در توان ترمزي پيشرانه مي‌‌باشد. افزون بر آن، با هدف نزديك شدن به طنين صداي دل‌خواه در خروجي صداخفه‌‌كن، كاهش 13/2 دسي‌‌بلي در تراز فشار صداي مرتبه هشتم براي دست‌‌يابي به طنين صداي بم و نيز كاهش 38/1 دسي‌‌بل در تراز فشار صداي مرتبه دوم براي دست‌‌يابي به صداي زير، از دستاوردهاي ديگر اين پژوهش مي‌‌باشند. از آن‌جايي كه ساختار صداخفه‌‌كن بنا بر هدف بهينه‌‌سازي، تنها براي يك تندي چرخشي بهينه مي‌‌گردد، براي آسودگي خيال از كارايي دل‌خواه مجموعه صداخفه‌‌كن و پيشرانه، پس از پايان هر فرايند، صداخفه‌‌كن با به‌‌كارگيري متغيرهاي بهينه، مورد مدل‌‌سازي و تحليل نوباره قرار گرفته و پي‌‌آيندهاي آن با نمونه پايه هم‌‌سنجي گرديده است كه نشان از بهبود كارايي در ديگر نقاط كاري پيشرانه دارد. واژه‌‌هاي كليدي: صداخفه‌‌كن، بهينه‌‌سازي، جي‌تي‌-سوييت، نوفه

190828

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيستم محركه

دكتر اميرحسن كاكايي